CN1267117A - 扁平状振动电动机和具有该电动机的便携式装置 - Google Patents

Abstract

一种电动机,包括:(a)一定子,它包括一卷绕有一线圈的定子铁芯;(b)一转子,它包括一与定子铁芯隔开一个环形空间的磁铁和一设置在磁铁外壁上的磁轭;以及(c)一设置在磁轭外壁上的不平衡重块。这种结构使得电动机尺寸小、重量轻、薄而扁平,并可用作能以较低功耗产生最大振动的振动电动机。因此,该电动机有助于实现尺寸小、重量轻、可工作许多时间的便携式装置。

Description

扁平状振动电动机和具有该电动机的便携式装置

本发明涉及一种主要在便携式器具中用作振动通报装置的振动电动机。

在便携式器具当中，要求便携式电话便于携带、能长期操作并有优良的功能。当然，安装于便携式电话的电动机也需要满足这些要求。更具体地说，电动机首先应该尺寸小、重量轻，其次，应能以小的功耗产生最大的振动。

以前是采用小直径圆筒中的无芯电动机，因为它大体上符合这些要求。本发明的申请人在此技术上还获得了美国专利5,621,260(基于日本未审定专利申请公开H04-268507、H05-5561和H05-115720)。

该现有技术揭示了以下技术：位于一磁轭中的一低磁通密度部分，通过它确定了磁流通，减小该部分的厚度，使电动机虽然外部尺寸减小了但仍能维持其性能。这种技术已得到了积累，以满足市场的需求。

近年来，可产生足够振动的便携式电话的数量已经上升，当放置在桌上的便携式电话产生振动时，该电话会因振动而在桌面上移动并掉落到地上。由于此类意外经常发生，因而应该避免这种移动现象，但除了满足上述要求外仍需产生一个较大的振动信号。这种移动现象受电动机的一转轴的影响，这是因为该转轴是平行于桌面而设置的。当电话因转动一不平衡重块而受到一个离开桌面的力时，该平行的转轴往往会施加一个与桌面平行的、使便携式电话移动的力。防止这种移动现象的一个对策是将转轴以不平行于桌面的方式设置。换句话说，需要一种转轴垂直于桌面的、扁平而薄的电动机。

为了提高便携式电话的便携特性而又不降低其便于操作的特点，市场上需要有更薄的本体。因此，振动电动机需要有更薄的结构。除了以上所讨论的两个问题，即第一，尺寸小、重量轻，第二，以最小的功耗产生最大的振动，振动电动机还需解决这第三个问题。

以上这第三方面所需的薄型振动电动机已为本发明的同一申请人在美国专利4,980,590(基于日本未审定专利申请公开S62-246383)中揭示。该现有技术揭示了一种扁平状无刷振动电动机。该现有技术采用一无芯电动机，它具有一轴向气隙式磁场和一回转磁轭，因而可实现一没有设置不平衡重块的小尺寸振动电动机。该回转磁轭形成不平衡状，因而在电动机中建立产生振动功能。

本申请人基于日本未审定申请公开H01-29114还获得了美国专利5,027,025。该现有技术进一步开发了其上述的技术，揭示了对具有轴向气隙式磁场的无芯电动机的一旋转磁铁提供产生不平衡的功能。因此，可以产生更大的振动。

本发明提供了一种重量小、能以较低的功耗产生最大振动、并具有薄而扁平结构的振动电动机。该电动机还具有较高的可靠性。

本发明的电动机包括以下部件：

(a)一定子，它具有一上面绕有线圈的定子铁芯；

(b)一转子，它具有一通过一环形空间面对定子铁芯的磁铁，并具有一设置在磁铁的一外壁上的磁轭；以及

(c)一设置在磁轭的一外壁上的不平衡重块。

这种结构使电动机可满足所有的要求，即尺寸小、重量轻、以低功耗达到最大振动、结构薄而扁平但又确保较高的可靠性。因此，可实现一种可长时间工作的、薄型扁平状便携式装置。

图1是表示本发明第一实施例的一电动机结构的剖视图。

图2A是本发明第一实施例的一转子和一不平衡重块的俯视图。

图2B是该转子和不平衡重块的侧向剖视图。

图2C是转子和不平衡重块的仰视图。

图3A是本发明第二实施例的一转子和一不平衡重块的俯视图。

图3B是该转子和不平衡重块的侧向剖视图。

图3C是该转子和不平衡重块的仰视图。

图4A是本发明第三实施例的一转子和一不平衡重块的俯视图。

图4B是该转子和不平衡重块的侧向剖视图。

图4C是该转子和不平衡重块的仰视图。

图5A是本发明第四实施例的一转子和一不平衡重块的俯视图。

图5B是该转子和不平衡重块的侧向剖视图。

图5C是该转子和不平衡重块的仰视图。

图6A是本发明第五实施例的一转子和一不平衡重块的俯视图。

图6B是该转子和不平衡重块的侧向剖视图。

图6C是该转子和不平衡重块的仰视图。

图7A是本发明第六实施例的一转子和一不平衡重块的俯视图。

图7B是该转子和不平衡重块的侧向剖视图。

图7C是该转子和不平衡重块的仰视图。

图8A是本发明第七实施例的一转子和一不平衡重块的俯视图。

图8B是该转子和不平衡重块的侧向剖视图。

图8C是该转子和不平衡重块的仰视图。

图9是本发明第八实施例的一电动机的剖视图。

图10A是本发明第八实施例的一转子和一不平衡重块的俯视图。

图10B是该转子和不平衡重块的侧向剖视图。

图10C是该转子和不平衡重块的仰视图。

图11A是本发明第九实施例的一转子和一不平衡重块的俯视图。

图11B是该转子和不平衡重块的侧向剖视图。

图11C是该转子和不平衡重块的仰视图。

图12A是本发明第十实施例的一转子和一不平衡重块的俯视图。

图12B是该转子和不平衡重块的侧向剖视图。

图12C该转子和不平衡重块的仰视图。

图13是本发明第十一实施例的一便携式装置的侧向剖视图。

虽然传统的薄型扁平状振动电动机已经有了上述的发展历史，但这种电动机在便携式电话应用场合无法成为主流。其原因在于，这种电动机在下列两要点方面差于小直径圆筒内的无芯电动机：1.尺寸小和重量轻，2.低功耗。因此，本发明的发明人着手开发扁平薄型结构的电动机。而且，发明人试图用这种新型的电动机来满足尺寸小、重量轻和功耗低的需求。

尺寸小和重量轻对于用于便携式电话的电动机来说是需要的条件。如果这种电动机的重量增大，则将直接降低电动机的可靠性，这是因为这种电动机需要承受高达10000G到20000G的跌落和冲击。关于功耗，它会直接影响电话的电池重量。因此，电动机应设计得尽可能地高效。

考虑到这些条件，发明人试图发现一种薄型振动电动机的最佳结构。在确定最佳结构之前有几个选择步骤：1.是无芯的好还是有芯的好？2.哪种磁路更好，是轴向气隙式磁场还是径向气隙式磁场？3.是带刷的旋转铁芯好还是不带电刷(无刷)的旋转铁芯好？

1.是无芯的还是有芯的？

有芯结构可产生较高的磁路的导磁率，因而大大减小磁铁量。发明人因而选择了带芯的结构。根据这种电动机的试制数据，无芯结构中所用的磁铁体积与有芯结构的比为3∶1。该比率不受选择旋转线圈还是旋转磁铁的影响。因此，选择带芯结构会显著影响电动机重量。

2.是轴向气隙式磁场还是径向气隙式磁场？

当选择有芯结构时，当然就选择径向气隙式磁场。

3.是带刷的旋转铁芯还是不带电刷(无刷)的旋转铁芯？

采用带刷的旋转铁芯的结构比其它结构功耗低；但是，电刷会使尺寸增大。采用不带电刷(无刷)的旋转磁铁的结构比其它类型的结构更有利于减小厚度，也比其它类型的结构更有利于产生大振动，因为无刷型结构可以采用外部转子结构。因此，发明人选择了采用不带电刷(无刷)的旋转磁铁的结构。

总之，根据上述三个条件所确定的最佳结构是具有径向气隙式磁场的有芯、无刷、扁平状电动机。

接着，发明人又研究了如何在装有不平衡重块的有限空间内赋予电动机最大的能力。

不仅对圆柱形电动机、扁平状电动机，而且还对其它类型的电动机，提出了各种不同的方法来实现电动机中的不平衡功能。例如，应省去部分旋转线圈、应将旋转铁芯制成不规则形状、应去掉部分旋转磁轭，等等。然而，这些方法并不是在小尺寸、轻重量和大振动方面进行详尽研究所得到的结果，这是因为这些构件的比重不大于5-8。因此，这些方法不是寻求用于便携式电话场合的根本上最佳的电动机的手段。换句话说，在寻求尺寸小、重量轻的电动机时，需要使用市场上能够获得的、具有可能的最高比重的不平衡重块。

也曾提出了用电动机性能来换取不平衡功能的方法。以上所讨论的某些方法就属于这一类。这些方法也不是详尽研究小尺寸、轻重量和低功耗的结果。在寻求满足尺寸小、重量轻而功耗低要求的电动机时，需要使用能发挥其最大能力的成品电动机，并需要将一由大比重材料制成的不平衡重块以最佳状态与该电动机相结合。这就是本发明的课题。

下面参照附图来说明本发明的实施例。

(实施例1)

图1是表示本发明第一实施例的一电动机结构的剖视图。图2A是该第一实施例的一转子和一不平衡重块的俯视图，图2B是该转子和不平衡重块的侧向剖视图，图2C是其仰视图。

各附图中所示的电动机是一种扁平式电动机，其轴向高度(厚度)小于宽度(外径)。该电动机的尺寸例如为12.7毫米(φ)、4毫米(t)，其质量为1.7克。

定子1包括定子铁芯6，它由其表面上的绝缘膜防护并卷绕有线圈7。

印刷电路板2是一块两面的通孔板，它具有一底面、一底面的背面和侧端。定子安装于背面。底面上有多个焊接区21、25。背面上在安装定子处也有多个焊接区22。轴承3安装在背面上。定子1同轴地安装于轴承3。缠绕在定子铁芯6上的线圈7的端头焊接于背面上的焊接区22。焊接区22通过通孔24电气连接于底面上的焊接区21。

轴承3包括具有一底板的壳体8、设置在底板上的插座10和嵌入壳体8的含油金属9。

转子4包括磁铁13和固定于磁铁13外壁的磁轭12，其形状呈杯形。换句话说，磁轭12围绕磁铁13的整个外壁。该磁轭由铁磁材料制成，它隔着磁铁面对定子铁芯，因而形成一磁路。轴11的第一端固定于转子4的中心。转子4包括平面部分121和圆筒部分122，并围绕定子1。

轴11嵌入含油金属9，轴11的第二端由插座10支承。这样，转子4便以轴颈支承方式支承于轴承3。磁铁13隔着一个环形空间面对定子铁芯6。

这样，第一实施例中所采用的电动机构成了一种有铁芯的无刷电动机。该电动机是外转子型的，产生的是径向气隙磁场。而且，该电动机还具有不平衡装置。可以采用各种不同的方法来产生不平衡，在该实施例中，不平衡重块14固定于具有磁路-磁轭功能的圆筒部分122的外壁，因而产生不平衡。

圆筒部分122和不平衡重块14通过用激光束照射而焊接于焊接部分42。平面部分121和轴11也通过用激光束照射而焊接于焊接部分41。

罩盖5是一由薄金属制成的轻重量壳体。罩盖5罩住转子4，罩盖5的边缘与电路板2的侧端相接触，因而罩盖边缘可通过焊接固定于侧端。

在该电动机中，罩盖5主要形成电动机的顶面和侧面，电路板2形成电动机的底面和部分侧面。

如此结构的电动机直接安装于一便携式装置的基板(图13中的标号2001)。更具体地说，电动机电路板2的焊接区21和25在一回流槽中与便携式装置的一基板的焊接区焊接在一起。在便携式装置的基板上，形成有一电动机驱动电路(图13中的标号2002)，该电路板通过焊接区21和25驱动电动机，因而使定子1励磁。定子1和磁铁13之间的吸引和排斥使转子4转动。由于不平衡重块14安装于转子4，因而旋转的转子4所产生的振动施加于便携式装置，因而该便携式装置的握持者能感觉到呼叫信号、警告信号或其它信息。

第一实施例中所使用的电动机采用有芯的和径向气隙式磁场的结构，因而其导磁率可以比无芯结构更高，也就是说，小尺寸的磁铁可产生相当大的磁通量。因此，可以实现单位重量的电动机能产生较大输出功率的、尺寸小而重量轻电动机。磁扼12基本设置在磁铁13的整个外壁上，因而磁路不被分开，而是提供一闭路。这种结构可防止磁铁13的能力损失。这样，便可实现尺寸小、重量轻、功耗低、电动机体积效率没有降低的电动机。

由于不平衡重块14设置在磁轭12的外壁上，因而可获得最大的偏重心距离，使不平衡重块的单位重量的振动达到最大。因此，以相同的支承载荷可获得最大的振动，振动与功耗之比、振动与重量之比得以提高。一种适应上述所有特点的电动机被构制成扁平结构，因而也满足所有要求，即竖直轴、小尺寸、轻重量、低功耗和大振动。

在转子4中，不平衡重块14通过激光束照射固定焊接于磁轭12也就是圆筒部分122的外壁。这种焊接方法与粘结方法相比可实现更牢固而不会消退的连接。

例如，可参考下面的连接强度比较试验数据。(在每种情况中样本的数量为5，平均值用“x”表示，标准偏差用“s”表示。)

粘结方法可产生这些数据：112、80、175、175和88

x＝126，s＝41(单位：kgf)

焊接方法可产生这些数据：141、125、114、129和157

x＝133，s＝15(单位kgf)

这些数据表明焊接所实现的连接比粘结更好。激光照射焊接使不平衡重块可承受较大的跌落冲击，因而可实现较为可靠的电动机和使用该电动机的便携式装置。

不平衡重块14由钨或铜中的至少一种制成。各金属的比重分别约为19和9，它们比铁的比重大，因而可获得体积小而振动大的振动电动机。

而且，如果不平衡重块14的钨合金含有铜，则不平衡重块的熔点接近铁。因此，可以有与铁制磁轭更好的焊接，从而提高了连接强度。例如，钨约在3400℃时焊接，铁约在1500℃。因此，铁和钨无法进行焊接，因为只有铁被熔解。然而，当采用含有钨或铜中的至少一种的合金构成的不平衡重块时，不平衡重块的熔解温度便降至铁的熔解温度附近，这使得不平衡重块可与磁轭进行焊接。适当的铜百分比含量为重量的5-10％。当采用钨百分比含量不小于96％的不平衡重块时，很难将该不平衡重块与磁轭焊接于一起，正如以上所讨论的。

同样，在适当的条件下通过激光束照射来焊接合适的合金，以提高不平衡重块的连接可靠性。因此，电动机和使用该电动机的便携式装置的可靠性得以提高。

该第一实施例的电动机的装配方法包括以下工序：

(a)将轴固定安装于转子中心处；

(b)将不平衡重块设置在转子的外壁上；

(c)通过激光束照射来固定焊接转子和轴；以及

(d)通过激光束照射来固定焊接转子和不平衡重块。

这四个工序可在同一工位进行。

该第一实施例的电动机可用于一便携式装置中，转子4有时会遇到非常大的冲击。轴11和转子4在转子4的平面部分121处通过激光束照射而焊接于一起，因而转子4能承受较大的冲击。在同一工位，还对不平衡重块14进行焊接，因而这两个工序可共享装配时间和装配设备，从而提高转子的生产率。因此，可提高能产生较大振动的高可靠性电动机的生产率。

而且，在该实施例中，焊接用的激光束是轴向地照射于一单个表面。因此，只需用一个激光头来进行焊接，从而能用较便宜的制造设备以较高的生产率来装配电动机。

在第二到第七实施例中，参照图3到图8说明不平衡重块与设置在转子上的凹槽或突起相接合的结构。每个实施例均表明，不平衡重块可有效地与转子配合，在这种情况下，重块可以用焊接或粘结中的一种方法来更有效地固定。

(实施例2)

图3A是本发明第二实施例的一转子和一不平衡重块的俯视图，图3B是该转子和不平衡重块的侧向剖视图，图3C是该转子和不平衡重块的仰视图。在该第二实施例中，杯形转子的平面部分上从转子的圆筒部分向外形成有突起，不平衡重块夹持于这些突起与圆筒部分之间。

在图3A到图3C中，杯形转子22在平面部分221上形成从转子周缘沿径向方向朝外延伸的突起223，不平衡重块24夹持于突起223与圆筒部分222之间。部分圆筒部分222被切去，从而形成突起223。不平衡重块24从突起223与圆筒部分222之间的开口端插入，突起223的末端部分被弯曲，以便于不平衡重块的固定。然而，部分圆筒部分222被切去从而隔断了圆周方向的磁路。磁铁的磁极中心设置在切去部分处，以降低隔断磁路的影响。磁铁的磁极所产生的磁通朝相邻的磁极行进。这样，在磁极中心所在处切去一部分圆筒部分222不会隔断磁通。因此，切除的不良影响可被减小到最低限度。

上述结构使转子能以较高的可靠性来固定不平衡重块。

(实施例3)

图4A是本发明第三实施例的一转子和一不平衡重块的俯视图，图4B是该转子和不平衡重块的侧向剖视图，图4C是该转子和不平衡重块的仰视图。在该第三实施例中，杯形转子的圆筒部分上从圆筒部分向外形成有突起，不平衡重块夹持于这些突起与圆筒部分之间。

在图4A到图4C中，杯形转子32具有平面部分321和圆筒部分322。突起323沿径向方向朝外延伸，突起的末端被弯曲而使不平衡重块34能通过这些末端和圆筒部分322的外壁固定。突起323由圆筒部分322的切去部分形成。切去部分的深度不大于圆筒部分322厚度的约一半，这种结构使磁轭的功能降低减小到最低限度。

圆筒部分322的切去部分位于磁铁13的磁极中心处，使得因切除对圆周方向磁路的不良影响可以降低。这种结构与第二实施例中的相同。

上述结构使转子能以较高的可靠性来固定不平衡重块。

(实施例4)

图5A本发明第四实施例的一转子和一不平衡重块的俯视图，图5B是该转子和不平衡重块的侧向剖视图，图5C是该转子和不平衡重块的仰视图。在该第四实施例中，杯形转子的圆筒部分上向外形成有突起，不平衡重块具有与这些突起相应的凹槽，因而它们能够彼此配合。

在图5A到图5C中，杯形转子42具有平面部分421和圆筒部分422。圆筒部分422上向外形成有两个小突起423。不平衡重块44具有与突起423相应的突起，它们可彼此配合。突起423的尺寸可以相当小，因而只对磁轭的功能起一点点不良影响。因此，在该第四实施例中，不一定需要将磁铁13的磁极设置在突起423处，这可以提高装配效率。如图5C中所示，第一突起423设置在磁铁的磁极中心处，第二突起423设置在磁极边界附近，因而减少了电动机特性的消退。

上述结构使转子能以较高的可靠性来固定不平衡重块。

(实施例5)

图6A是本发明第五实施例的一转子和一不平衡重块的俯视图，图6B是该转子和不平衡重块的侧向剖视图，图6C是该转子和不平衡重块的仰视图。在该第五实施例中，杯形转子的圆筒部分上形成有凹槽，不平衡重块具有与这些凹槽相应的突起，因而它们能够彼此配合。

在图6A到图6C中，杯形转子52具有平面部分521和圆筒部分522。圆筒部分522上形成凹槽，不平衡重块上形成三个与这些凹槽相应的突起541，因而凹槽与突起541可彼此配合。这些凹槽例如可以通过对圆筒部分522钻孔形成通孔来方便地形成。

各凹槽的位置可以设置在磁铁13的磁极中心处，这样设置可减少因隔断周缘方向的磁路而对电动机的不良影响。这种结构与第二实施例的相同。

同样，不平衡重块通过三个配合点以稳固的方式固定于转子。

实施例2到5所揭示的结构在转子圆筒部分附近准备了配合部分以与不平衡重块相配合。这种结构通过支承其重心而以稳固的方式来固定不平衡重块。除了焊接或粘结的固定强度，该配合结构也可增加固定强度，从而提高重块与转子之间的连接可靠性。因此，可实现一能产生较大振动的可靠电动机。设置在重块上的凹槽或突起位于磁极的中心处，并与转子相配合，因而使对磁通的不良影响达到最小程度。这样，重块与转子连接的高可靠性便可与电动机的高效率相适应。

(实施例6)

图7A是本发明第六实施例的一转子和一不平衡重块的俯视图，图7B是该转子和不平衡重块的侧向剖视图，图7C是该转子和不平衡重块的仰视图。在该第六实施例中，杯形转子的平面部分上形成有一凹槽或突起，不平衡重块具有一与形成于转子上的凹槽或突起相应的突起或凹槽，因而它们可彼此配合。

在图7A到7C中，杯形转子62具有平面部分621和圆筒部分622。平面部分621上形成有一凹槽或突起，不平衡重块64上形成与形成于平面部分621上的凹槽或突起相应的突起641或凹槽。突起与凹槽彼此配合，使得不平衡重块64可与转子62接合。凹槽或突起可以方便而精确地形成。在该实施例中，圆筒部分621不经任何加工，因而磁轭在周缘方向具有一连续的磁路。因此，可降低电动机性能的消退。

(实施例7)

图8A是本发明第七实施例的一转子和一不平衡重块的俯视图，图8B是该转子和不平衡重块的侧向剖视图，图8C是该转子和不平衡重块的仰视图。

在该第七实施例中，杯形转子的开口端面上形成有凹槽或突起，不平衡重块具有与形成于转子上的凹槽或突起相应的突起或凹槽，因而它们可彼此配合。

在图8A到图8C中，杯形转子72具有平面部分721和圆筒部分722。转子72的开口端面上形成有突起723，不平衡重块74上形成有与突起723相应的凹槽，因而这些突起和凹槽可彼此配合。因此，在磁轭上沿周缘方向可形成连续的磁路，从而可降低电动机性能的消退。这与上述第六实施例的情况相同。该实施例的结构适用于在转子下方有开放空间的场合。

上述的第六和第七实施例揭示了一种将与不平衡重块相配合的部分形成于转子圆筒部分上或其下方的结构。不平衡重块形成一复杂形状，因为它必须与转子的圆筒部分或平面部分相配合；而这种复杂形状又增大了其重量，从而可产生更强振动。由于这种结构允许磁轭不被隔断，因而可形成连续的磁路，不会有磁通量损失。

(实施例8)

图9是本发明第八实施例的一电动机的剖视图。图10A是第八实施例的一转子和一不平衡重块的俯视图，图10B是该转子和不平衡重块的侧向剖视图，图10C是该转子和不平衡重块的仰视图。

在图9、图10A、10B和10C中表示了第八实施例的电动机结构。这种结构类似于图1、图2A、2B和2C中所示的第一实施例中所使用的电动机结构，只是转子结构有所不同。转子结构的不同自然伴随有定子形状的不同。其它部分几乎没有不同，因而在此省略对它们的描述。

定子是通过将线圈77在定子铁芯76上卷绕而形成。定子铁芯76的外径大于第一实施例中所使用定子铁芯的外径。

印刷电路板80的尺寸与第一实施例中所使用的相同；然而，焊接区802等的位置因定子铁芯76的尺寸变化而移位。在电路板80的背面上形成有焊接区801、805等，因而电路板80可通过在一回流槽中焊接而安装于便携式装置安装电动机的一印刷电路板上。焊接区801和802通过通孔804电气相连。

杯形转子82包括磁铁83和一固定安装于磁铁外壁的磁轭。转子82具有平面部分821和圆筒部分822，平面部分821上形成切孔823。该圆筒部分起到磁轭的作用。磁铁83隔着一环形空间而面对定子铁芯76。

轴81固定安装在转子82的中心处。轴81以轴颈支承的方式支承于一轴承，该轴承由嵌入壳体8内壁内的含油金属9和设置在壳体8的底板上的插座10形成。

不平衡重块84固定安装在固定于圆筒部分822内壁上的磁铁83上。在图1所示的第一实施例中，不平衡重块设置在转子的外周面上(磁轭的外壁上)，但在第八实施例中，重块是设置在转子的内侧(磁轭、也就是圆筒部分822的内壁)。定子铁芯76的较大直径增大了磁铁83的直径。

罩盖5的尺寸与第一实施例中所使用的相同，因而第八实施例中所使用的电动机在外观上看上去与第一实施例中所使用的相同。

如以上所讨论的，在第八实施例中所使用的电动机中，转子具有磁铁和磁轭，不平衡重块设置在磁轭中。磁铁隔着环形空间面对定子铁芯。磁轭围绕磁铁的几乎整个周面。不平衡重块轴向设置在磁铁上。这种结构使不平衡重块可容纳于具有径向气隙式磁场的电动机的开放空间中，因而减小了电动机的整体体积。这样，便可实现尺寸小而重量轻的电动机。而且，转子中容纳不平衡重块，因此，不要担心制造出的电动机会有重块掉出转子的可能性。磁铁和定子铁芯可增大它们的直径，因而每单位重量可以有更大的输出功率。也就是说，重量较小的电动机能产生与传统电动机相同的输出功率。

(实施例9)

图11A是本发明第九实施例的一转子和一不平衡重块的俯视图，图11B是该转子和不平衡重块的侧向剖视图，图11C是该转子和不平衡重块的仰视图。在该实施例中，杯形转子的平面部分上形成有切孔，不平衡重块设置在这些孔中。该第九实施例是第八实施例的一个变型。

在图11A到图11C中，杯形转子92具有平面部分921和圆筒部分922。切孔923以与第八实施例相同的方式形成于平面部分921上。

不平衡重块94的一部分上形成突起941，该突起941设置在切孔923处。

在该第九实施例中，在装配转子时，需要将不平衡重块94相对于转子92定位；然而，只需将不平衡重块94轴向插入孔923，便可完成装配。该增加的工序只需一点劳力和时间。

该第九实施例可产生与第八实施例相同的效果。

(实施例10)

图12A是本发明第十实施例的一转子和一不平衡重块的俯视图，图12B是该转子和不平衡重块的侧向剖视图，图12C是该转子和不平衡重块的仰视图。在该实施例中，杯形转子的平面部分和圆筒部分上形成有切孔，不平衡重块设置在这些孔中。

该第十实施例也是第八实施例的一个变型。

在图12A到图12C中，杯形转子102具有平面部分1021和圆筒部分1022。平面部分1021和圆筒部分1022上形成有切孔1023。不平衡重块104设置在切孔1023中。在装配该转子时，需要相对于转子102沿径向方向移动不平衡重块以便设置在孔中。虽然这种装配需要额外的劳力和时间；但该结构可在有限的体积内产生更大的振动。

同样，在第九和第十实施例中，杯形转子的一部分被切去，至少部分不平衡重块设置在孔中。在该结构中，部分杯形转子的比重由不平衡重块的比重代替，因而可在有限的体积内产生更大的振动。因此，可实现尺寸小、重量轻、能产生较大振动的电动机。

在第九和第十实施例中，从一重块材料切出孔后(形成中空的圆筒)所留下的部分形成了不平衡重块94和104，也就是中空圆筒中所留下的壁厚形成了各重块94和104。不平衡重块94和104两端的端面942和1042设置成大致垂直于转子的偏移的重心。当不平衡重块的两端形成上述形状时，从轴心到重心的距离在相同体积的任何不平衡重块的情况下可以制得最大。换句话说，可以实现重量轻、能产生较大振动、重量与振动之比最大的电动机。

(实施例11)

以上所讨论的电动机可直接安装在如图13所示的便携式装置2000的基板2001上。更具体地说，通过在一回流槽中将电动机电路板上的一焊接区与该装置的基板2001上的一焊接区焊接起来，从而将电动机1000安装于该装置的基板。在基板2001上形成电动机驱动电路2002，它通过形成于电动机电路板上的焊接区21和25而驱动电动机。这样便使定子励磁。定子和磁铁之间的排斥和吸引作用使转子转动。由于转子具有不平衡重块，因而转子的转动使便携式装置2000产生振动，从而发出呼叫、警告或其它信息，作为装置握持者可感觉到的讯息。装置的基板设置成与装置底板2003平行，电动机的转轴设置成与装置基板2001垂直。因此，振动产生于与装置底板平行的方向上。装置由电池2004驱动。

这样，该第十一实施例的便携式装置将一超薄振动电动机设置成与底板平行，因而装置可以有附加价值非常高的本体。而且，由于该振动电动机的转轴设置成垂直于装置的底板，因而振动方向基本与底板平行，从而可减小将装置抬起离开桌面的力。因此，可防止装置掉落桌面。

如以上所讨论的本发明可提供一种尺寸小、重量轻、能以小功耗产生最大振动的电动机。该电动机可获得薄而扁平的结构，并具有较高的可靠性。因此，可实现薄而轻并可长时间工作的便携式装置。

本发明的扁平状振动电动机可装配入便携式装置而使电动机轴基本垂直于便携式装置的底面。该结构使便携式装置可以制得更薄，并降低其因振动而在桌面上的移动。

构成杯形转子的磁轭并不一定要形成具有平面部分和圆筒部分的形状。例如，转子可以包括一形成一磁路的圆筒形磁轭和另一形成一平面部分的构件。转子不一定要形成杯形。

Claims (30)

1.一种电动机，包括：

一定子，它包括一卷绕有一线圈的定子铁芯；

一转子，它包括一与定子铁芯隔开一个空间的磁铁和一设置在磁铁外壁上的磁轭；以及

一不平衡重块，它设置在磁轭外壁上用以造成所述磁轭不平衡。

2.如权利要求1所述的电动机，其特征在于，所述转子形成一杯形。

3.如权利要求1所述的电动机，其特征在于，所述不平衡重块固定焊接在磁轭外壁上。

4.如权利要求1所述的电动机，其特征在于，所述不平衡重块至少由钨和铜中的一种构成。

5.如权利要求1所述的电动机，其特征在于，所述不平衡重块与形成于所述转子上的一凹槽和一突起中的一个相接合并固定。

6.如权利要求5所述的电动机，其特征在于，形成于所述转子上的凹槽和突起中的一个相对于电动机转动方向设置在磁铁的磁极中心附近。

7.如权利要求1所述的电动机，其特征在于，所述不平衡重块轴向设置在一个磁铁上并位于其下方。

8.如权利要求1所述的电动机，其特征在于，所述不平衡重块的至少一部分设置在形成于所述转子上的一切去部分处。

9.一种电动机，包括：

(a)一定子，它包括一卷绕有一线圈的定子铁芯；

(b)一转子，它包括一与定子铁芯隔开一个空间的磁铁和一设置在磁铁外壁上的磁轭；

(c)一不平衡重块，它设置在磁轭外壁上用以造成所述磁轭不平衡；

(d)一固定安装于所述转子的轴；

(e)一连接于所述轴的轴承；以及

(f)一块板，它具有一与线圈一端电气连接的第一表面和一包括一与外部电气连接的焊接区的第二表面，第一表面和第二表面彼此电气连接，所述板安装有所述轴承。

10.如权利要求9所述的电动机，其特征在于，所述转子形成杯形。

11.如权利要求9所述的电动机，其特征在于，所述板包括一具有一通孔的双面印刷电路板，第一表面通过该通孔与第二表面电气连接。

12.如权利要求9所述的电动机，其特征在于，焊接区印制于第二表面上，外部通过该焊接区与该板连接。

13.如权利要求9所述的电动机，其特征在于，所述板安装在包括所述电动机的一装置的一印刷电路板的一个表面上。

14.如权利要求9所述的电动机，其特征在于，所述轴基本垂直于包括所述电动机的一装置的底面而装配。

15.如权利要求14所述的电动机，其特征在于，该装置是一便携式装置。

16.一种电动机装配方法，包括：

相对于一转子的中心而安装一轴；

将一不平衡重块设置在转子的一外壁上；

用激光束照射而将转子连接于轴；

用激光束照射而将不平衡重块连接于转子。

17.一种便携式装置，包括：

(a)一电动机，它包括：

一定子，它包括一卷绕有一线圈的定子铁芯；

一转子，它包括一与定子铁芯隔开一个空间的磁铁和一设置在磁铁外壁上的磁轭；以及

一不平衡重块，它设置在磁轭外壁上用以使所述磁轭不平衡；

(b)一用于安装所述电动机的基板；以及

(c)一用于驱动所述电动机的电动机驱动电路；

所述电动机的一转轴设置成基本垂直于所述便携式装置的一底板。

18.如权利要求17所述的便携式装置，其特征在于，所述转子形成一杯形。

19.如权利要求17所述的便携式装置，其特征在于，所述不平衡重块固定焊接于磁轭的外壁上。

20.如权利要求17所述的便携式装置，其特征在于，所述不平衡重块至少由钨和铜中的一种构成。

21.如权利要求17所述的便携式装置，其特征在于，所述不平衡重块与形成于所述转子上的一凹槽和一突起中的一个相接合并固定。

22.如权利要求21所述的便携式装置，其特征在于，形成于所述转子上的凹槽和突起中的一个相对于电动机转动方向设置在磁铁的磁极中心附近。

23.如权利要求17所述的便携式装置，其特征在于，所述不平衡重块轴向设置在一个磁铁上并位于其下方。

24.如权利要求17所述的便携式装置，其特征在于，所述不平衡重块的至少一部分设置在形成于所述转子上的一切去部分处。

25.一种便携式装置，包括：

(a)一电动机，它包括：

(a-1)一定子，它包括一卷绕有一线圈的定子铁芯；

(a-2)一转子，它包括一与定子铁芯隔开一个空间的磁铁和一设置在磁铁外壁上的磁轭；

(a-3)一不平衡重块，它设置在磁轭外壁上而使所述磁轭不平衡；

(a-4)一固定安装于所述转子的轴；

(a-5)一连接于所述轴的轴承；以及

(a-6)一块板，它具有一与线圈一端电气连接的第一表面和一包括一与外部电气连接的焊接区的第二表面，第一表面和第二表面彼此电气连接，所述板安装有所述轴承；

(b)一用于安装所述电动机的基板；以及

(c)一用于驱动所述电动机的电动机驱动电路；

所述电动机的一转轴设置成基本垂直于所述便携式装置的一底板。

26.如权利要求25所述的便携式装置，其特征在于，所述转子形成一杯形。

27.如权利要求25所述的便携式装置，其特征在于，所述板包括一具有一通孔的双面印刷电路板，第一表面通过该通孔电气连接于第二表面。

28.如权利要求25所述的便携式装置，其特征在于，焊接区印制于第二表面上，外部通过该焊接区与该板连接。

29.如权利要求25所述的便携式装置，其特征在于，所述板安装在包括所述电动机的所述装置的所述基板的一个表面上。

30.如权利要求25所述的电动机，其特征在于，所述轴基本垂直于包括所述电动机的所述装置的底面而装配。

Images